חוקר רוטגרס, באמצעות חברת הספין-אוף שלו, הוביל צוות לתכנן ולבדוק מכשיר שסופר במהירות את תאי הדם הלבנים של אדם עם טיפת דם בודדת, בדומה לאופן שבו גלוקומטרים סורקים במהירות את רמות הסוכר בדם.
פיתוח המכשיר על ידי חוקרים בסטארטאפ RizLab Health Inc. של רוטגרס יחד עם האימות הקליני מתואר בכתב העת המדע והרפואי PLoS ONE. מהדי ג'וואנמארד, פרופסור במחלקה להנדסת חשמל ומחשבים בבית הספר להנדסה רוטגרס, הוא המייסד והמנכ"ל של RizLab Health Inc, שבסיסה בפרינסטון. הוא השיק את הסטארט-אפ בהתבסס על התקדמות במעבדת Rutgers שלו ועם תמיכה מהמשרד למחקר.
בדרך כלל, ביצוע ספירת דם מצריך רופא מומחה לקחת מקל מחט, לאסוף כמויות משמעותיות של דם ורידי ולשלוח את הדגימות למעבדות שבהן הן נבדקות, לפעמים לוקח שעות או אפילו ימים. מכשיר כף היד שלנו מאפשר בדיקה קרובה למטופל, תוך שהוא דורש רק כמות זעירה של דם ומחזיר תוצאות תוך דקות, מה שמאפשר לרופאים לקבל החלטות כמעט מיד".
מהדי ג'וואנמארד, פרופסור, המחלקה להנדסת חשמל ומחשבים, בית הספר להנדסה רוטגרס
המכשיר, הנקרא CytoTracker Leukometer, מיועד לסייע במהירות בזיהוי של ספירת כדוריות דם לבנות מוגברות או מופחתות, אות קריטי למצב מערכת החיסון של המטופל. ספירת תאי דם לבנים גבוהה או נמוכה עשויה להצביע על עוצמת הזיהום, על נוכחות של מצבים מסכני חיים כגון אלח דם או לקבוע כיצד המטופלים מגיבים לכימותרפיה ולתרופות פסיכוטרופיות.
בשיתוף פעולה עם צוות קליני בבית הספר לרפואה רוטגרס רוברט ווד ג'ונסון, מרכז המחקר הקליני לילדים בראשות ד"ר טנאיה בומיק והמחלקה לרפואה דחופה של מכללת ביילור, המכשיר נבדק בהצלחה בניסויים על ידי הכנסת המכשיר לראש- השוואה בראש עם מנתח המטולוגיה במעבדה, טכניקת בדיקת דם קונבנציונלית.
"תוצאות בדיקות מהירות חוללו מהפכה בתחום הרפואה", אמר Bhwomick, רופא למחלות זיהומיות ומחבר שותף של המאמר. "ספירת הדם הלבנה היא פרמטר שרופאים מזמינים באופן שגרתי כדי להעריך מטופל עבור זיהום אפשרי. קבלת מידע זה במהירות יכולה לעזור לבחון מטופלים במסגרת החוץ".
התוצאות הראו שה-CytoTracker Leukometer היה מדויק ב-97% לפחות ועומד בסטנדרטים קליניים.
תאי דם לבנים, או לויקוציטים, מגנים על הגוף מפני זיהום. חסרי צבע, הם מהווים כאחוז אחד מהדם האנושי ונוצרים בעיקר במח העצם. תת-סוגים מסוימים של לויקוציטים הם בעלי תפקידים שונים. לדוגמה, נויטרופילים הורגים חיידקים, פטריות ופסולת זרה.
ספירת תאי דם לבנים נמוכה מצביעה על כך שאדם נוטה לזיהום. ספירת תאי דם לבנים גבוהה פירושה שקיים זיהום או שיש מצב רפואי בסיסי.
Javanmard אמר שהוא צופה שימושים מרובים במכשיר. אלח דם בחולה הנכנס לחדר מיון יכול להתגלות מהר יותר במכשיר מאשר באמצעות שיטות קיימות הדורשות הוצאת דם ובדיקת מעבדה, הוא אמר. רופאי סרטן יכלו לקבוע במהירות אם חולים שעוברים כימותרפיה זקוקים לממריץ של תאי דם לבנים.
המכשיר גם עשוי להקל על חולי פסיכיאטריה להישאר עם התרופות שלהם. חולים הנוטלים קלוזפין, טיפול נפוץ בהפרעות כגון סכיזופרניה, חווים לעתים קרובות נויטרופניה או רמות נמוכות של נויטרופילים. חולים אלו נדרשים לעבור בדיקות קבועות לרמת נויטרופילים לפני שהם יכולים לקבל מרשם. ג'וואנמארד אמר כי הדבר מונע לעתים קרובות מהמטופלים להשיג טיפול נחוץ.
במעבדה שלו בראטגרס, ג'וואנמארד ותלמידיו ביקשו לשכלל את היכולות של טכניקה ציטומטרית אלקטרונית ממוזערת המזהה חלקיקים מיקרוסקופיים על ידי הפנייתם דרך תעלות זעירות המכילות אלקטרודות. התהליך דומה לסריקת אנשים כשהם עוברים בנפרד דרך שער אבטחה בשדה התעופה, אולם באמצעות אותות חשמליים במקום וידאו. בהתקדמות אחת לאחרונה, ג'וואנמארד אמר שהוא וחברי מעבדה השתמשו בטכניקת זרימת התא כדי לפתח בדיקה כל כך רגישה שהיא יכולה יום אחד לחולל מהפכה בגישות רפואיות למגיפות. RizLab Health התמקדה בפיתוח מתקדם וייצור נוסף של ציטומטריה אלקטרונית במטרה להשיג אישור רגולטורי ובסופו של דבר מסחור.
Javanmard מתרגשת ליישם תובנות מעבדה על בעיות מעשיות כדי לייצר המצאות כמו CytoTracker Leukometer.
"יצאנו לפתור את אחד הגביעים הקדושים של הרפואה, שהוא לנתח כמות זעירה מדם של מטופל בדרך לתת הדרכה לרופאים ולשפר את התוצאות הקליניות", אמר ג'וואנמארד. "אנו מאמינים שתהיה לכך השפעה עצומה על מחלות זיהומיות, אונקולוגיה ופסיכיאטריה".
ג'וואנמארד הוסיף: "אחרים עשו ניסיונות כושלים להתמודד עם הגביע הקדוש הזה על ידי שאיפה לזהות עשרות או אפילו מאות מרכיבים ביוכימיים עם טיפת דם אחת. ניסיונות כאלה הם ביסודם קשים מאוד. כתוצאה מכך, מצאנו שזה הרבה יותר ריאלי להתמקד רק בתאי הדם הלבנים עם תת-הסוגים העיקריים בתור התחלה."
המכשיר חייב להיות מאושר על ידי מינהל המזון והתרופות לפני שניתן יהיה למסחר אותו ולהשתמש בו ליישומים קליניים, אמר Javanmard. הוא מיועד כרגע לשימוש מחקר בלבד.
מדענים אחרים על המאמר מ-Rutgers כללו את פיי צ'ן, אחות צוות במרכז למחקר קליני של בית הספר לרפואה של בית הספר לרפואה של רוטגרס רוברט ווד ג'ונסון, וסוננדה גאור, רופאה למחלות זיהומיות בילדים ומנהלת המרכז למחקר קליני לילדים של בית הספר לרפואה. מדענים בביילור כללו את קלי קין, פרזד סולימאני וזובייד רפיק.
